齿状回生长抑素阳性中间神经元在雄性小鼠中的预测性目标编码机制

本研究针对个体如何依据环境特征选择适当行为这一核心问题，揭示了齿状回（DG）生长抑素阳性中间神经元（SOMIs）在目标导向学习中的动态编码机制。通过虚拟现实空间任务结合光遗传学标记和单细胞记录技术，团队发现SOMIs能根据经验灵活转换"奖励预测"与"奖励消费"编码模式，其化学遗传学沉默会显著损害目标记忆更新能力。该研究为理解海马抑制性环路如何整合历史与实时经验指导行为决策提供了新视角。

　　

在复杂环境中准确预测奖励位置对生存至关重要，但大脑如何动态整合历史经验与实时环境变化仍不清楚。传统观点认为海马体CA1区主要负责空间记忆编码，而齿状回（Dentate Gyrus, DG）作为信息进入海马的第一道"闸门"，其抑制性环路如何参与目标记忆仍存在知识空白。德国弗莱堡大学Marlene Bartos团队在《Nature Communications》发表的研究，通过创新性地解析DG生长抑素阳性中间神经元（Somatostatin-expressing interneurons, SOMIs）的时空编码特性，揭示了这类细胞在目标导向行为中的预测性调控机制。

研究采用四项关键技术：1）在SOM-IRES-Cre转基因小鼠DG区进行双通道光遗传学标记，区分局部投射（SOMI_local）与长程投射（SOMI_proj）亚型；2）虚拟现实环形跑道中训练头固定小鼠完成空间奖励学习任务；3）64通道硅探针记录结合光遗传学标记进行单细胞活动解析；4）化学遗传学（hM4Di）特异性沉默SOMIs观察行为学改变。

专家与非专家小鼠的SOMIs差异编码
通过分析"专家"（表现 anticipatory licking）与"非专家"小鼠，研究发现75%专家鼠的SOMIs在奖励到达前1.5秒即出现放电峰值，形成预测性编码；而非专家鼠SOMIs仅在奖励出现后1.2秒激活，反映消费性编码。GLM模型显示舔食行为是预测期SOMIs活动的主要驱动因素。

运动状态转换的瞬时调控
45.4%的SOMIs（OFF型）在静止到运动转换时放电骤降，20%的SOMIs（ON型）显示相反模式，但这两类细胞在稳态运动期间均无速度相关性，证实奖励区活动变化独立于运动调控。

目标位置重置引发快速编码重构
当奖励位点从熟悉（FAM）转移到新位置（NOV）时，专家鼠的SOMIs预测性活动在原始位置（ORI）迅速衰减，并在新位置转为消费性编码模式（峰值延迟1.15秒）。值得注意的是，在最初4次经过ORI区域时，SOMIs仍保留短暂预测性活动，表明记忆痕迹的渐进消退。

SOMIs沉默导致行为灵活性丧失
化学遗传学抑制DG区SOMIs后，小鼠无法更新"旧目标已失效"的记忆，持续在原始位置表现出 anticipatory licking，而对照组能快速适应新奖励位置。这证实SOMIs是环境-行为关联更新的关键枢纽。

该研究首次揭示DG SOMIs具备根据行为表现分级编码目标信息的能力：在熟练个体中形成前馈式预测信号，在未熟练个体中转为反馈式消费信号。这种动态编码特性可能通过两种机制实现：1）远端树突接收内嗅皮层空间信息输入；2）通过投射至内侧隔核（MSDB）调控运动速度。研究突破性地将抑制性神经元功能从传统的"节律发生器"提升为"经验-行为转换器"，为理解精神疾病中目标导向行为异常提供了新靶点。特别值得注意的是，SOMIs对记忆更新的时间尺度精确到秒级，这种快速重构特性可能成为未来干预病理性记忆固着的突破口。